Здравейте! Като доставчик на батерийни клетки NCM видях от първа ръка как стареенето може да има реално въздействие върху тези малки мощности. В този блог ще разбия какво се случва с батерийните клетки на NCM с остаряването им и защо това е важно за вас.
Какво представляват батерийните клетки NCM?
Първо, нека бързо да разгледаме какво представляват батерийните клетки NCM. NCM означава никел-кобалт-манган. Тези батерийни клетки са супер популярни, защото предлагат страхотен баланс на енергийна плътност, изходна мощност и цена. Те се използват във всякакви неща, от електрически превозни средства (EV) до преносима електроника.
Основите на стареенето на батерията
Всички батерии остаряват с времето и батерийните клетки на NCM не са изключение. Стареенето е естествен процес, който води до намаляване на производителността на батерията. Има два основни фактора, които допринасят за остаряването на батерията: остаряването на календара и остаряването на цикъла.
Стареене на календара се случва дори когато батерията просто стои там и не се използва. Основно се причинява от химически реакции вътре в батерията, които се случват с течение на времето, независимо от това колко често батерията се зарежда или разрежда.
Стареенето на цикъла, от друга страна, е свързано с броя цикли на зареждане и разреждане, през които батерията преминава. Всеки път, когато зареждате и след това разреждате батерия, тя изпитва известно износване. Колкото повече цикли преминава една батерия, толкова повече остарява.
Въздействие на стареенето върху батерийните клетки на NCM
Загуба на капацитет
Един от най-забележимите ефекти от стареенето върху батерийните клетки на NCM е загубата на капацитет. Капацитетът е основно колко енергия може да съхранява една батерия. С остаряването на батерията нейният капацитет постепенно намалява. Това означава, че с течение на времето батерията ви няма да може да поддържа толкова много заряд, колкото беше, когато беше нова.
Например, ако имате3.67V 78Ah NCM литиево-йонна батериякогато е чисто нов, може да съхранява 78 амперчаса енергия. Но след няколко години употреба този капацитет може да спадне до, да речем, 70 Ah. Това означава, че ще трябва да зареждате батерията си по-често и тя няма да издържа толкова дълго между зарежданията.
Power Fade
Друг ефект от стареенето е загубата на енергия. Мощността е колко бързо една батерия може да достави енергия. С остаряването на батерията способността й да доставя енергия намалява. Това може да бъде голям проблем, особено в приложения като електрически превозни средства, където се нуждаете от много мощност, за да ускорите бързо.
Когато зарядът на батерията изчезне, може да отнеме повече време за зареждане и може да не е в състояние да осигури толкова енергия, когато ви е необходима. Така че, ако използвате NCM батерия в EV, може да забележите, че колата ви не ускорява толкова бързо, колкото преди, или че отнема повече време за презареждане.
Увеличаване на вътрешното съпротивление
Стареенето също води до увеличаване на вътрешното съпротивление на клетката на батерията NCM. Вътрешното съпротивление е нещо като "триене" вътре в батерията, което се съпротивлява на потока от електричество. Когато вътрешното съпротивление се увеличи, това означава, че повече енергия се губи като топлина, когато батерията се зарежда или разрежда.
Това не само намалява ефективността на батерията, но и генерира повече топлина, което може допълнително да ускори процеса на стареене. Така че това е малко порочен кръг. С остаряването на батерията вътрешното съпротивление нараства, което причинява повече топлина, което след това кара батерията да старее още по-бързо.
Съображения за безопасност
Тъй като NCM батерийните клетки стареят, може да има и някои опасения за безопасността. С течение на времето химичният състав на батерията може да се промени, което може да я направи по-податлива на неща като термично бягство. Термично бягане е ситуация, при която батерията прегрява и потенциално може да се запали или експлодира.
Въпреки че съвременните батерийни клетки NCM са проектирани с много функции за безопасност, за да предотвратят това, стареенето все още може да увеличи риска. Ето защо е важно редовно да следите състоянието на вашите батерии и да ги смените, когато започнат да показват признаци на значително стареене.
Фактори, които влияят на скоростта на стареене
Скоростта, с която клетката на батерията NCM старее, може да варира в зависимост от няколко различни фактора. Ето някои от основните:
температура
Температурата има огромно влияние върху стареенето на батерията. Батериите са склонни да остаряват по-бързо, когато са изложени на високи температури. Това е така, защото високите температури ускоряват химическите реакции вътре в батерията, които причиняват стареене.
От друга страна, много ниските температури също могат да бъдат лоши за батериите. При ниски температури производителността на батерията може да бъде значително намалена и тя може да не е в състояние да достави толкова много енергия. Затова е важно да държите батериите си на умерена температура, за да удължите живота им.
Състояние на заряда (SOC)
Степента на зареждане на батерията също влияе върху нейната скорост на стареене. Батериите са склонни да стареят по-бързо, когато се държат на високо ниво на заряд за дълги периоди от време. Така че, ако не използвате батерията си известно време, по-добре е да я съхранявате при по-ниско ниво на зареждане.
Например, вместо да държите батерията си напълно заредена, когато не я използвате, по-добре е да я заредите до около 50-60% и след това да я съхранявате. Това може значително да забави процеса на стареене.
Скорости на зареждане и разреждане
Скоростта, с която зареждате и разреждате батерията си, също може да повлияе на скоростта на нейното стареене. Прекалено бързото зареждане или разреждане на батерията може да причини по-голямо натоварване на батерията и да ускори процеса на стареене.
Така че обикновено е по-добре да зареждате и разреждате батерията си с умерена скорост. Например, ако използвате a3.7V 147Ah NCM литиево-йонна батерияв EV е по-добре да използвате бавно или умерено зарядно устройство вместо бързо зарядно устройство, когато е възможно.
Как да смекчим въздействието на стареенето
Въпреки че не можете напълно да спрете стареенето на батерията, има някои неща, които можете да направите, за да забавите процеса на стареене и да удължите живота на вашите NCM батерийни клетки.
Управление на температурата
Както споменах по-рано, температурата има голямо влияние върху стареенето на батерията. И така, едно от най-важните неща, които можете да направите, е да управлявате температурата на вашите батерии. Това може да включва използване на охладителна система, за да поддържа батериите хладни по време на зареждане и разреждане или съхраняването им на хладно място, когато не се използват.
Правилно зареждане и разреждане
Също така е важно да зареждате и разреждате батериите правилно. Това означава да следвате препоръките на производителя за скоростта на зареждане и разреждане и да избягвате презареждане или прекомерно разреждане на батерията.
Например, повечето батерийни клетки NCM са проектирани да се зареждат до максимално напрежение от около 4,2 V на клетка. Зареждането на батерията над това напрежение може да причини повреда и да ускори процеса на стареене.
Редовен мониторинг
Редовното наблюдение на състоянието на вашите батерии също е от решаващо значение. Можете да използвате система за управление на батерията (BMS), за да наблюдавате неща като степента на зареждане, здравословното състояние и температурата на вашите батерии.
BMS може да ви предупреди, ако има проблеми с батерията, като прегряване или значителен спад в капацитета. Това ви позволява да предприемете действия, преди батерията да се повреди твърде много.
Заключение
В заключение, стареенето оказва значително влияние върху NCM батерийните клетки. Това може да причини загуба на капацитет, изчезване на мощността, увеличаване на вътрешното съпротивление и дори опасения за безопасността. Въпреки това, като разберете факторите, които влияят на стареенето на батерията и предприемете стъпки за смекчаване на въздействието му, можете да удължите живота на вашите батерии и да извлечете максимума от тях.
Ако сте на пазара за висококачествени батерийни клетки NCM, ние ще ви покрием. Предлагаме широка гама отПризматична литиево-йонна батерия NCM 3,65 V 55 Ahи други батерийни продукти на NCM, които отговарят на вашите нужди. Ако се интересувате да научите повече или да обсъдите специфичните си изисквания, не се колебайте да се свържете с нас. Ние сме тук, за да ви помогнем да намерите най-добрите решения за батерии за вашите приложения.
Референции
- Arora, P., White, RE, & Doyle, M. (1999). Сравнение на прогнозите за моделиране с експериментални данни от пластмасови литиево-йонни клетки. Journal of the Electrochemical Society, 146 (10), 3543-3551.
- Broussely, M., Biensan, P., Maugard, P., & Delacourt, C. (2004). Проучване на календарния живот на литиево-йонни клетки. Journal of Power Sources, 134 (1), 113-120.
- Xia, G., Zheng, G., & Cui, Y. (2019). Скорошен напредък във високоенергийните литиево-серни батерии. Химически прегледи, 119 (12), 7193-7237.